第四章化学反应与电能同步习题（含解析）2023---2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1
文档属性
| 名称 | 第四章化学反应与电能同步习题（含解析）2023---2024学年上学期高二化学人教版（2019）选择性必修1 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-17 10:05:26 | ||
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文档简介
第四章 化学反应与电能同步习题
一、单选题（共13题）
1．近来，科学家研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子作溶剂，在2000C左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为:C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O。下列说法不正确的是
A．C2H5OH在电池的负极上参加反应
B．在外电路中电子由负极沿导线流向正极
C．1mol乙醇被氧化转移6mol电子
D．电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极
2．火星大气中含有大量，一种有参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极。放电时，下列说法正确的是
A．负极上发生还原反应
B． 在正极上得电子
C．工作时电子由碳纳米管经外电路流向金属钠
D．将电能转化为化学能
3．下列说法不正确的是
A．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
B．强酸、强碱、砂纸打磨、均会破坏铝表面的氧化膜
C．工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔
D．NO是一种无色、无味的气体，达到一定浓度时有毒，对人有害无利
4．Garnet型固态电解质被认为是锂电池最佳性能固态电解质。LiLaZrTaO材料是目前能达到最高电导率的Garnet型电解质。某Garnet型可充电锂电池放电时工作原理如图所示，反应方程式为：LixC6＋Li1－xLaZrTaOLiLaZrTaO＋6C，下列说法不正确的是
A．放电时，a极为负极，发生氧化反应
B．LiLaZrTaO固态电解质起到传导Li+的作用
C．充电时，b极反应为：LiLaZrTaO －xe－=xLi＋＋Li1－xLaZrTaO
D．充电时，每转移xmol电子，a极增重7 g
5．如图用碳棒电解饱和食盐水的示意图，已知Na+向c极方向移动，则
A．a极为正极 B．c极附近溶液pH变大
C．d极产生可燃性气体 D．电解后n(Na+)变大
6．电解合成1，2 二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法错误的是
A．该装置工作时，阴极的电极反应是2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B．液相反应为CH2=CH2+2CuCl2→ClCH2CH2Cl+2CuCl(s)
C．Y、X分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜
D．电路中每转移1mole-，两极共产生标准状况下22.4L气体
7．科学工作者研发了一种SUNCAT的系统，借助锂循环可持续合成氨，其原理如下图所示。下列说法错误是
A．过程Ⅰ得到的中N元素-3价
B．过程II生成W的反应为
C．过程Ⅲ涉及的反应为
D．讨程Ⅲ中能量的转化形式为化学能转化为电能
8．我国科研人员将单独脱除的反应与的制备反应相结合，实现协同转化。
①单独制备：，不能自发进行
②单独脱除：，能自发进行
协同转化装置如图(在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并向两极迁移)。下列分析不正确的是
A．反应②释放的能量可以用于反应①
B．产生 H2O2的电极反应：
C．反应过程中不需补加稀
D．协同转化总反应：
9．微生物燃料电池可用于净化含铬废水，其工作原理示意如图所示。该电池工作时，下列说法不正确的是
A．N电极附近溶液的pH增大
B．M极是电池的负极
C．CH3OH在电极上发生氧化反应
D．若0.1 mol参加反应，则有0.8 mol H+从交换膜左侧向右侧迁移
10．Fe－Cu原电池装置图如图，下列说法正确的是
A．电池工作时，外电路中电子流动方向为Fe电极→导线→Cu电极
B．Cu电极上的电极反应式为2H++2e-=H2↑
C．电池工作一段时间后，容器中溶液的颜色由无色变为黄色
D．若用稀硫酸代替浓硝酸，电池工作时，Fe电极上发生氧化反应
11．某兴趣小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是（ ）
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解
D．a和b用导线连接时，电子由铜片通过导线流向铁片
12．现有一微型原电池，含有Fe-C，用于处理废水中的HCOOH，通入空气后生成，并与HCOOH反应生成，以下说法错误的是
A．负极：Fe-2e-=Fe2+
B．正极：
C．若不通入则可能有氢气生成
D．HCOOH处理废液生成二氧化碳的方程式为：HCOOH+H2O2=CO2↑+2H2O
13．关于金属的腐蚀与防护，下列说法正确的是
A．图①：铁丝发生吸氧腐蚀
B．图②： M可用石墨代替
C．图③：若电源断开闸门发生吸氧腐蚀
D．图③：N不可选石墨
二、填空题（共9题）
14．某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合K时，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题。
(1)甲装置的名称是 ，装置乙中Pt为 极。
(2)石墨电极的电极反应式为 。
(3)当甲中产生气体时，乙中产生的气体在标准状况下的体积为 L。
(4)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，闭合K，一段时间后，乙中溶液的颜色 (填“变深”“变浅”或“无变化”)。
(5)若乙中电极不变，将其溶液换成溶液，闭合K，一段时间后，乙中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
15．某同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
(1)甲池为 (填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，A电极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，其电极反应式为 。
(2)乙池中C极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，其电极反应式为 。当池中D极质量增重21.6g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为 L(标准状况)。
(3)丙池中F电极为 (填“正极”“负极”、“阴极”或“阳极”)，该池的总反应的化学方程式为 。
(4)已知丙池中的溶液为400 mL，合上开关K，一段时间后，丙池中，F极增重1.28 g，若不考虑溶液体积变化，则此时溶液的pH为 。
16．写出下列二次电池的电极反应式。
类型 放电时负极反应式 充电时阳极反应式
(1)铅蓄电池：
(2)镍镉电池：
(3)钴酸锂电池：
17．如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。试回答下列问题：
(1)电源A极的名称是 。
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是 。
(3)如果收集乙装置中产生气体，两种气体的体积比是 。
(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是 ，电极反应式是 ，电镀液的主要成分是 (填化学式)。
(5)电解过程，丁装置中的现象为 原因是 区分Fe(OH)3胶体和溶液的方法是
18．雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示。
据此判断：
①该反应的ΔH 0(填“＞”或“＜”)，ΔS 0(填“＞”或“＜”)
②在T1温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)＝ 。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若增大催化剂的表面积，则CO转化率 （填“增大”，“减少”或“不变”）
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填字母)。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如：CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867.0 kJ·mol－1
2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9 kJ·mol－1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极a、b表面发生的电极反应式分别为
a： ；
b： 。
19．电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
① 电解池中X极上的电极反应式为 。
② Y电极上的电极反应式为
③该反应的总反应方程式是：
(2)如要用电镀方法铁上镀铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
① X电极的材料是 ，电极反应式是 。
② Y电极的材料是 ，电极反应式是 。
20．已知：2H2＋O22H2O。
（1）该反应1g氢气完全燃烧放出热量121.6kJ，其中断裂1molH-H键吸收436kJ，断裂1molO=O键吸收496kJ，那么形成1molH-O键放出热量 。
（2）原电池是直接把化学能转化为电能的装置。
I.航天技术上使用的氢－氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。下图是氢－氧燃料电池的装置图。则：
①溶液中OH-移向 电极（填“a”或“b”）。
②b电极附近pH 。(填增大、减小或不变)
③如把H2改为甲烷，则电极反应式为：正极： ，负极： 。
II.将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算：产生氢气的体积 L。（标准状况）
21．研究去除水体中的污染是环境保护的重要课题。
(1)一种活性炭载纳米铁粉吸附剂去除废水中的可能反应机理如图1所示。图中“*”表示微粒处于吸附状态。
①相同条件下，将活性炭载纳米铁粉和纳米铁粉分别加入含废水中，反应相同时间，采用活性炭载纳米铁粉去除的效率更高，原因是 。
②实验测得反应相同时间，初始pH对去除率影响如图2所示。时，pH越小，去除率越低的原因是 。
③图1所示反应机理可描述为 。
(2)以石墨为阳极、铁为阴极电解含废水可用于去除。电解时各种含氮微粒的浓度、溶液的pH与时间的关系如图3所示。
①0~1min时，阴极发生的主要电极反应方程式为 。
②若向废水中加入一定量的，则电解后废水中的几乎完全转化为，原因是 。
22．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能源按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。家用小轿车(燃油汽车)中的动力和能量与化学反应息息相关。
(1)关于汽油在气缸中燃烧反应的叙述正确的是 。
A．汽油燃烧过程中，化学能转化为热能
B．汽油具有的总能量高于生成物二氧化碳和水具有的总能量
C．汽车尾气中含NO的原因是汽油中含有氮元素。燃烧后生成NO
D．断裂汽油和氧气分子中化学键吸收的能量小于生成的碳氧化物和水中化学键放出的能量
(2)汽车中的电瓶为铅酸电池，，已知PbSO4难溶于水。下列说法正确的是 。
A．放电时，理论上每消耗20.7g铅，外电路中转移的电子为0.4mol
B．放电时，正极得电子的物质是PbO2
C．放电时，负极的电极反应式为：Pb-2e-=Pb2+
D．放电时，PbO2发生的是还原反应
(3)碱性氢氧燃料电池中，H2所在的电极为 极(填“正”或“负”)，电极反应式为 。
(4)硫酸铵是一种固态氮肥，俗称“肥田粉”。硫酸铵可由氨与硫酸反应生成，硫酸铵中含有的化学键类型有 。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】A.在燃料电池中，燃料乙醇在负极发生失电子的反应，故A正确；
B.在燃料电池的外电路中，电子由负极沿导线流向正极，和电流的流向相反，故B正确；
C.根据电池反应：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，反应转移电子数为12，所以1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移，故C错误；
D.原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，故D正确；
故选C。
【点睛】原电池是把化学能转化为电能的装置，原电池中，阳离子向正极定向移动，阴离子向负极定向移动，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应。
2．B
【详解】A．原电池负极上发生氧化反应，A说法错误；
B．由图可知，Na在负极失电子发生氧化反应，CO2在正极得电子被还原，B说法正确；
C．电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，因此工作时电子由金属钠经外电路流向碳纳米管，C说法错误；
D．该装置是原电池，可将化学能转化为电能供火星探测器使用，D说法错误
因此，本题正确选项为B
3．D
【详解】A. 钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，故A正确；
B. 强酸、强碱、砂纸打磨、与氧化铝反应，而半径小，具有较强的穿透能力，能穿透铝表面的氧化膜结构，破坏铝表面的氧化膜，故B正确；
C. 工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔，沸腾炉里生成二氧化硫，接触室内反应生成三氧化硫，吸收塔生成硫酸，故C正确；
D. NO是一种无色、无味的气体，达到一定浓度时，可以治疗一些疾病，故D错误。
综上所述，答案为D。
4．D
【分析】根据题干信息，由电池工作原理图分析可知，电池工作放电时，Li+向b极移动，则b极为电池的正极，发生还原反应，电极反应式为：xLi＋＋Li1－xLaZrTaO+xe-=LiLaZrTaO，a极为电池的负极，发生氧化反应，据此分析解答问题。
【详解】A．根据上述分析可知，电池工作放电时，a极为电池的负极，发生氧化反应，A选项正确；
B．由电池工作原理图可知，LiLaZrTaO固态电解质起到传导Li+的作用，B选项正确；
C．电池充电时，b极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：LiLaZrTaO －xe－=xLi＋＋Li1－xLaZrTaO，C选项正确；
D．充电时，a极为阴极，发生的反应为6C+ xe-+xLi＋=LixC6：每转移xmol电子，增重7x g，D选项错误；
答案选D。
5．B
【分析】根据题干信息，Na+向c极方向移动，则c为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2，d为阴极，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，因此a为电源负极，b为电源正极，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析可知，a为负极，A错误；
B．c为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2，氢离子浓度减小，pH增大，B正确；
C．d为阴极，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，Cl2为不可燃气体，C错误；
D．电解过程中，Na+不参与反应，Na+的物质的量不变，D错误；
答案选B。
6．D
【分析】根据实验装置，产生氢气的电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，右端产生NaOH，说明Y为阳离子交换膜。
【详解】A．该装置工作时，产生氢气的电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，选项A正确；
B．根据图中物质的关系可知，液相反应为CH2=CH2+2CuCl2→ClCH2CH2Cl+2CuCl(s)，选项B正确；
C．左端电极为阳极，发生的电极反应为CuCl-e-+Cl-=CuCl2，Cl-透过交换膜X进入阳极反应，所以X为阴离子交换膜，选项C正确；
D．电路中每转移1mol电子，阴极生成标准状况下的氢气11.2L，阳极不产生气体，选项D错误；
答案选D。
7．D
【详解】A．中锂元素的化合价为+1价，根据化合物中各元素的代数和为0可知，N元素的化合价为-3价，故A正确；
B．由原理图可知， 与水反应生成氨气和W，元素的化合价都无变化，W为LiOH，反应方程式:+3H2O= 3LiOH+NH3↑，故B正确；
C．过程III电解LiOH产生O2，阳极反应为，故C正确；
D．由原理图可知，过程III为电解氢氧化锂生成锂单质、氧气和水，电能转化为化学能，故D错误；
故答案为D
8．D
【分析】该装置为原电池，根据图中电子移动方向可知，左侧电极为负极，负极上SO2发生失电子的反应生成，右侧电极为正极，正极上O2发生得电子的反应生成H2O2，负极反应式为，正极反应式为，所以协同转化总反应为SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4，原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；
【详解】A．反应①不能自发进行，则反应①是吸热反应，反应②能自发进行，则反应②是放热反应，反应②释放的能量可以用于反应①，A项正确；
B．由图可知，生成H2O2的电极反应为，B项正确；
C．根据总反应可知，右侧消耗H+的量等于迁移过来H+的量，硫酸的总量不变，所以反应过程中不需补加稀H2SO4，C项正确；
D．负极反应式为，正极反应式为，则协同转化总反应为SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4，D项错误；
故选D。
9．D
【分析】原电池正极发生还原反应，负极发生氧化反应，根据原理示意图可知，M极为负极，反应为 CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+；N极为正极，反应为+6e-+8H+=2Cr(OH)3+H2O。
【详解】A．N极附近H+被消耗，pH应该增大，A正确；
B．M极失电子，发生氧化反应，是负极，B正确；
C．CH3OH失电子发生氧化反应，C正确；
D．负极：CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+；正极：+6e-+8H+=2Cr(OH)3+H2O，根据得失电子守恒有0.1mol参加反应，从负极到正极只能迁移0.6molH+，D错误；
故答案为：D。
10．D
【分析】常温下铁在浓硝酸中钝化，铜溶于浓硝酸中，铜电极是负极，铁电极是正极，据此解答。
【详解】A．铜电极是负极，铁电极是正极，因此电池工作时，外电路中电子流动方向为Cu电极→导线→Fe电极，A错误；
B．铜电极是负极，Cu电极上的电极反应式为Cu－2e－＝Cu2＋，B错误；
C．铜溶解，电池工作一段时间后，容器中溶液的颜色由无色变为蓝色，C错误；
D．若用稀硫酸代替浓硝酸，金属性铁大于铜，因此铜电极是正极，铁电极是负极，电池工作时，Fe电极上发生氧化反应，D正确；
答案选D。
11．D
【详解】A．a和b不连接时，发生Fe+Cu2+=Cu+Fe2+置换反应，则铁片上会有金属铜析出，选项A正确；
B．a和b用导线连接时形成原电池，Cu为正极，在正极上阳离子得电子，发生反应：Cu2++2e-=Cu，选项B正确；
C．无论a和b是否用导线连接，均发生Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，所以铁片会溶解，选项C正确；
D．a和b用导线连接时形成原电池，铁作负极， 铜作正极，根据原电池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即从锌流向铜，选项D不正确；
答案选D。
12．B
【分析】由图可知，Fe为原电池的负极，失电子发生氧化反应，电极反应为Fe-2e-=Fe2+；正极为通入O2的一极，O2得电子发生还原反应，O2+2e-+2H+=H2O2。
【详解】A．根据分析可知，负极反应为Fe-2e-=Fe2+，A正确；
B．根据分析可知，正极反应为O2+2e-+2H+=H2O2，B错误；
C．不通入氧气，正极HCOOH电离出的H+得电子产生H2，C正确；
D．H2O2与HCOOH发生氧化还原反应生成CO2和H2O，方程式为HCOOH+H2O2=CO2↑+2H2O，D正确；
故选B。
13．C
【详解】A．铁丝发生吸氧腐蚀也需要水参加，图①干燥的空气中没有水分，故A错误；
B．图②采用的是牺牲阳极的阴极保护法，金属M必须比铁活泼才可以，则M不可用石墨代替，故B错误；
C．图③采用的是外加直流电源保护法，若电源断开，则钢铁闸门和周围的海水形成原电池，发生的是吸氧腐蚀，故C正确；
D．图③采用的是外加直流电源的阴极保护法，辅助电极N为阳极，可以是惰性电极石墨，则N可选石墨，故D错误；
答案C。
14．(1) 原电池 阳极
(2)Cu2＋＋2e－=Cu
(3)2.24
(4)无变化
(5)增大
【分析】闭合开关后，Zn、Cu和稀硫酸可构成原电池，其中Zn活泼是负极，Cu是正极；则乙装置是电解池，石墨棒与负极相连为阴极，Pt与正极相连为阳极，以此解题。
【详解】（1）由分析可知，甲装置的名称是原电池；装置乙中Pt为阳极；
（2）石墨棒为阴极，发生还原反应为：Cu2＋＋2e－=Cu；
（3）甲、乙装置中转移电子的物质的量相等，甲中产生气体为H2，当生成0.1 mol气体时，反应中转移了0.2 mol电子，则乙中阳极放出0.1 mol Cl2，标况下体积为2.24L；
（4）若将乙中两个电极都换成铜，则乙装置相当于电镀铜的装置，阳极溶解的铜和阴极析出的铜一样多，溶液中Cu2＋的浓度基本不变，故溶液的颜色无变化；
（5）若将乙中溶液换成NaCl溶液，则乙装置就是电解饱和食盐水的装置，因反应生成了NaOH，故电解后溶液的pH增大。
15． 原电池 负极 阳极 1.12 阴极 1
【分析】根据原电池和电解池的区别分析，燃料电池中燃料为负极，氧化剂为正极，连接电源正极的为电解池阳极，连接电源负极的为电解池阴极。
【详解】(1)根据图中信息可知甲池为燃料电池，因此甲池为原电池，燃料作负极，氧化剂氧气作正极，因此A电极为负极，甲醇失去电子，在碱性条件下反应生成碳酸根和水，其电极反应式为；故答案为：原电池；负极；。
(2)B为正极，因此乙池中C极为阳极，溶液中的银离子得到电子，其电极反应式为。当池中D极质量增重21.6g即物质的量为0.02mol时，根据关系式O2～4Ag，因此甲池中B电极理论上消耗O2的物质的量为0.005mol，体积为0.005mol×22.4 L mol 1=1.12L；故答案为：阳极；；1.12。
(3)A为负极，因此丙池中F电极为阴极，该池中阳极生成氧气和硫酸，阴极生成铜，其总反应的化学方程式为；故答案为：阴极；。
(4)根据题意，F极增重1.28 g即物质的量为0.02mol，根据方程式，则硫酸的物质的量为0.02mol，若不考虑溶液体积变化，则此时溶液的，则pH为1；故答案为：1。
16．
【详解】(1)铅蓄电池：中正反应为放电过程，Pb化合价由0价升高到+2价，失电子，发生氧化反应，作负极，故负极反应式为；逆反应为充电过程，阳极发生失电子的氧化反应，故为PbSO4生成PbO2的反应，阳极反应式为；
(2) 镍镉电池：中正反应为放电过程，Cd化合价由0价升高到+2价，失电子，发生氧化反应，作负极，故负极反应式为；逆反应为充电过程，阳极发生失电子的氧化反应，故为Ni(OH)2生成NiOOH的反应，阳极反应式为；
(3) 钴酸锂电池：中正反应为放电过程，LixC6化合价由0价升高到+1价，失电子，发生氧化反应，作负极，故负极反应式为；逆反应为充电过程，阳极发生失电子的氧化反应，故为LiCoO2生成的反应，阳极反应式为。
17．(1)正极
(2)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4
(3)1∶1
(4) Ag Ag-e-=Ag+ AgNO3
(5) Y极附近红褐色变深 氢氧化铁胶粒带正电，在电场的作用下，氢氧化铁胶粒电泳至Y极附近使Y极附近红褐色变深 丁达尔现象
【分析】向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色，说明F极附近生成了OH-，则F电极为阴极，D、H、Y为阴极，C、E、G、X为阳极，A为正极，B为负极。
【详解】（1）由上述分析可知，F极为阴极，则C电极为阳极，电源 A 为正极，故答案为：正极；
（2）甲装置中电解CuSO4溶液，阴极Cu2+得电子生成Cu，阳极水电离出的OH-失电子，电解CuSO4溶液的总反应为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，故答案为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；
（3）电解饱和食盐水的方程式为，由化学方程式可知，Cl2、H2的物质的量相等，则两种气体的体积比是1：1，故答案为：1：1；
（4）铜上镀银，则铜作阴极，银作阳极，G是阳极，则G为银，电极反应式为：Ag-e-=Ag+，电镀液为镀层金属的溶液，应为AgNO3，故答案为：Ag；Ag-e-=Ag+；AgNO3；
（5）装置丁中，氢氧化铁胶粒向Y极迁移，使Y极附近液体的红褐色加深，所以看到的现象是Y极附近红褐色变深；Y极是阴极，则说明氢氧化铁胶粒带正电荷；胶体能产生丁达尔现象，而溶液不能，因此利用丁达尔现象区分Fe(OH)3胶体和溶液，故答案为：Y极附近红褐色变深；氢氧化铁胶粒带正电，在电场的作用下，氢氧化铁胶粒电泳至Y极附近使Y极附近红褐色变深；丁达尔现象。
18． ＜ ＜ 0.05mol·L－1·s－1 不变 b d CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) △H=－810.1kJ·mol－1 2H2O－4e－=O2↑+4H+ 2CO2+4e－+4H+=2HCOOH
【详解】(1)①由图1可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度越高平衡时，二氧化碳的浓度越低，说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，即△H＜0，根据2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)可知，△S＜0，故答案为＜；＜；
②由图可知，T2温度时2s到达平衡，平衡时二氧化碳的浓度变化量为0.2mol/L，故v(CO2)==0.1mol/(L s)，速率之比等于化学计量数之比，故v(N2)=v(CO2)=×0.1mol/(L s)=0.05mol/(L s)，故答案为0.05mol/(L s)；
③接触面积越大反应速率越快，到达平衡的时间越短，但催化剂不影响平衡移动，则CO转化率不变，故答案为不变；
④a、到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，t1时刻V正最大，之后随反应进行速率发生变化，未到达平衡，故a错误；b、该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，达最高，平衡常数不变，为最小，图象与实际符合，故b正确，c、t1时刻后二氧化碳、NO的物质的量发生变化，t1时刻未到达平衡状态，故c错误；d、NO的质量分数为定值，t1时刻处于平衡状态，故d正确；故答案为bd；
(2)①已知：Ⅰ、CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-867kJ/mol，Ⅱ、2NO2(g)N2O4(g)△H2=-56.9kJ/mol，根据盖斯定律，Ⅰ-Ⅱ得CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，故△H=-867kJ/mol-(-56.9kJ/mol)=-810.1kJ/mol，即CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，△H=-810.1kJ/mol，故答案为CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，△H=-810.1kJ/mol；
②由图可知，左室通入水，生成氧气与氢离子，电极a表面发生氧化反应，为负极，电极反应式为2H2O-4e-═O2↑+4H+，右室通入二氧化碳，酸性条件下生成HCOOH，电极b表面发生还原反应，为正极，电极反应式为2CO2+4e-+4H+═2HCOOH，故答案为2H2O-4e-═O2↑+4H+；CO2+2H++2e-=HCOOH。
19．(1) 2H＋＋2e =H2↑或2H2O+2e-= H2↑ + 2OH- 2Cl 2e =Cl2↑
(2) 铁 Cu2++2e =Cu 铜 Cu 2e =Cu2+
【解析】（1）
如图所示，该装置为电解池，若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液。① 电解池中X极与电源的负极相连，发生还原反应，所以X极上的电极反应式为2H＋＋2e =H2↑或2H2O+2e-= H2↑ + 2OH-，故答案：2H＋＋2e =H2↑或2H2O+2e-= H2↑ + 2OH-。
② 电解池中Y电极与电源的正极相连，发生氧化反应，所以Y电极上的电极反应式为2Cl 2e =Cl2↑，故答案：2Cl 2e =Cl2↑。
③该电解池的总反应方程式为，故答案：。
（2）
要用该装置在铁上镀铜，铜和电源的正极相连，发生氧化反应，电极反应式是Cu 2e =Cu2+；铁和电源的负极相连，发生还原反应，电极反应式是Cu2++2e =Cu；
电解液应选用CuSO4溶液，
则① X电极的材料是铁，电极反应式是Cu2++2e =Cu，故答案：铁；Cu2++2e =Cu。
② Y电极的材料是铜，电极反应式是Cu 2e =Cu2+，故答案：铜；Cu 2e =Cu2+。
20． 463.6kJ a 增大 O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ CH4－8e－＋10OH－＝CO32－＋7H2O 4.48
【详解】分析：（1）根据ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量－生成物的化学键形成释放的能量计算；
（2）I.根据原电池的工作原理分析解答；
II.锌作负极，失去电子，银作正极，溶液中的氢离子在正极放电，据此解答。
详解：（1）1g氢气完全燃烧放出热量121.6kJ，则2mol氢气即4g氢气完全燃烧放出热量为4×121.6kJ＝486.4kJ；其中断裂1molH-H键吸收436kJ，断裂1molO=O键吸收496kJ，因此有2×436+496－2×2×x＝－486.4，解得x＝463.6，即形成1molH-O键放出热量为463.6kJ；
（2）I.根据电子的流向可知a电极是负极，b电极是正极。则
①原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则溶液中OH-移向a电极。
②b电极是正极，氧气得到电子转化为氢氧根，氢氧根浓度增大，则b电极附近pH增大；
③如把氢气改为甲烷，由于电解质溶液显碱性，则负极甲烷失去电子转化为碳酸根，电极反应式为CH4－8e－＋10OH－＝CO32－＋7H2O，正极氧气得到电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－。
II.金属性锌大于银，锌作负极，失去电子，银作正极，溶液中的氢离子在正极放电。若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，减少的质量就是参加反应的锌的质量，为13g，物质的量是13g÷65g/mol＝0.2mol，转移0.4mol电子，根据电子得失守恒可知生成氢气是0.4mol÷2＝0.2mol，在标准状况下的体积是0.2mol×22.4L/mol＝4.48L。
21．(1) 活性炭具有吸附性，能吸附；活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，加快反应速率 pH低于4.0，纳米铁粉易与反应放出氢气，被还原的数目减少 失去电子转化为，失去电子转化为或，吸附于活性炭表面的得到电子转化为进入溶液(或离开活性炭表面)
(2) 电解时阳极产生，将溶液中的氧化为
【详解】（1）①活性炭具有吸附性，能吸附大量的，活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，原电池反应可以加快反应速率，这样可以提高的去除效率，故答案为：活性炭具有吸附性，能吸附；活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，加快反应速率；
②时，pH越小，氢离子浓度越大，纳米铁粉易与反应放出氢气，被还原的数目减少，故答案为：纳米铁粉易与反应放出氢气，被还原的数目减少；
③由图可知，失去电子转化为，失去电子转化为或，吸附于活性炭表面的得到电子转化为进入溶液(或离开活性炭表面)故答案为：失去电子转化为，失去电子转化为或，吸附于活性炭表面的得到电子转化为进入溶液(或离开活性炭表面)；
（2）①由图可知0~1min时，减小，浓度增大趋势大于氮气，则此时发生的主要反应为转化为，阴极电极反应为：，故答案为：；
②若向废水中加入一定量的，氯离子在阳极放电生成氯气，氯气具有强的氧化性，能将溶液中的氨气氧化成氮气，故答案为：电解时阳极产生，将溶液中的氧化为；
22． AD BD 负 H2﹣2e-+2OH-=2H2O 离子键、极性共价键
【详解】(1) A．汽油燃烧放热，汽油燃烧过程中，化学能转化为热能，故A正确；
B．汽油燃烧属于放热反应，汽油和氧气具有的总能量高于生成物二氧化碳和水具有的总能量，故B错误；
C．汽油中不含氮元素，汽车尾气中含NO的原因是空气中的氮气和氧气在发动机内放电条件下生成NO，故C错误；
D．汽油燃烧放热，断裂汽油和氧气分子中化学键吸收的能量小于生成的碳氧化物和水中化学键放出的能量，故D正确；
选AD。
(2) A．放电时，负极反应为，理论上每消耗20.7g铅，外电路中转移的电子为0.2mol，故A错误；
B．放电时，正极PbO2得电子生成PbSO4，故B正确；
C．放电时，负极的电极反应式为：，故C错误；
D．放电时，PbO2得电子生成发生原反应，故D正确；
选BD。
(3)碱性氢氧燃料电池中，氢气失电子发生氧化反应，H2所在的电极为负极，电极反应式为H2﹣2e-+2OH-=2H2O；
(4)硫酸铵是离子化合物，由硫酸根离子、铵根离子构成，含有的化学键类型有离子键、极性共价键。
答案第1页，共2页
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一、单选题（共13题）
1．近来，科学家研制了一种新型的乙醇电池，它用磺酸类质子作溶剂，在2000C左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更加安全。电池总反应式为:C2H5OH+3O2→2CO2+3H2O。下列说法不正确的是
A．C2H5OH在电池的负极上参加反应
B．在外电路中电子由负极沿导线流向正极
C．1mol乙醇被氧化转移6mol电子
D．电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极
2．火星大气中含有大量，一种有参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极。放电时，下列说法正确的是
A．负极上发生还原反应
B． 在正极上得电子
C．工作时电子由碳纳米管经外电路流向金属钠
D．将电能转化为化学能
3．下列说法不正确的是
A．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
B．强酸、强碱、砂纸打磨、均会破坏铝表面的氧化膜
C．工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔
D．NO是一种无色、无味的气体，达到一定浓度时有毒，对人有害无利
4．Garnet型固态电解质被认为是锂电池最佳性能固态电解质。LiLaZrTaO材料是目前能达到最高电导率的Garnet型电解质。某Garnet型可充电锂电池放电时工作原理如图所示，反应方程式为：LixC6＋Li1－xLaZrTaOLiLaZrTaO＋6C，下列说法不正确的是
A．放电时，a极为负极，发生氧化反应
B．LiLaZrTaO固态电解质起到传导Li+的作用
C．充电时，b极反应为：LiLaZrTaO －xe－=xLi＋＋Li1－xLaZrTaO
D．充电时，每转移xmol电子，a极增重7 g
5．如图用碳棒电解饱和食盐水的示意图，已知Na+向c极方向移动，则
A．a极为正极 B．c极附近溶液pH变大
C．d极产生可燃性气体 D．电解后n(Na+)变大
6．电解合成1，2 二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法错误的是
A．该装置工作时，阴极的电极反应是2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B．液相反应为CH2=CH2+2CuCl2→ClCH2CH2Cl+2CuCl(s)
C．Y、X分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜
D．电路中每转移1mole-，两极共产生标准状况下22.4L气体
7．科学工作者研发了一种SUNCAT的系统，借助锂循环可持续合成氨，其原理如下图所示。下列说法错误是
A．过程Ⅰ得到的中N元素-3价
B．过程II生成W的反应为
C．过程Ⅲ涉及的反应为
D．讨程Ⅲ中能量的转化形式为化学能转化为电能
8．我国科研人员将单独脱除的反应与的制备反应相结合，实现协同转化。
①单独制备：，不能自发进行
②单独脱除：，能自发进行
协同转化装置如图(在电场作用下，双极膜中间层的解离为和，并向两极迁移)。下列分析不正确的是
A．反应②释放的能量可以用于反应①
B．产生 H2O2的电极反应：
C．反应过程中不需补加稀
D．协同转化总反应：
9．微生物燃料电池可用于净化含铬废水，其工作原理示意如图所示。该电池工作时，下列说法不正确的是
A．N电极附近溶液的pH增大
B．M极是电池的负极
C．CH3OH在电极上发生氧化反应
D．若0.1 mol参加反应，则有0.8 mol H+从交换膜左侧向右侧迁移
10．Fe－Cu原电池装置图如图，下列说法正确的是
A．电池工作时，外电路中电子流动方向为Fe电极→导线→Cu电极
B．Cu电极上的电极反应式为2H++2e-=H2↑
C．电池工作一段时间后，容器中溶液的颜色由无色变为黄色
D．若用稀硫酸代替浓硝酸，电池工作时，Fe电极上发生氧化反应
11．某兴趣小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述不正确的是（ ）
A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出
B．a和b用导线连接时，铜片上发生的反应为Cu2++2e-=Cu
C．无论a和b是否连接，铁片均会溶解
D．a和b用导线连接时，电子由铜片通过导线流向铁片
12．现有一微型原电池，含有Fe-C，用于处理废水中的HCOOH，通入空气后生成，并与HCOOH反应生成，以下说法错误的是
A．负极：Fe-2e-=Fe2+
B．正极：
C．若不通入则可能有氢气生成
D．HCOOH处理废液生成二氧化碳的方程式为：HCOOH+H2O2=CO2↑+2H2O
13．关于金属的腐蚀与防护，下列说法正确的是
A．图①：铁丝发生吸氧腐蚀
B．图②： M可用石墨代替
C．图③：若电源断开闸门发生吸氧腐蚀
D．图③：N不可选石墨
二、填空题（共9题）
14．某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合K时，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题。
(1)甲装置的名称是 ，装置乙中Pt为 极。
(2)石墨电极的电极反应式为 。
(3)当甲中产生气体时，乙中产生的气体在标准状况下的体积为 L。
(4)若乙中溶液不变，将其电极都换成铜电极，闭合K，一段时间后，乙中溶液的颜色 (填“变深”“变浅”或“无变化”)。
(5)若乙中电极不变，将其溶液换成溶液，闭合K，一段时间后，乙中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。
15．某同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。
请回答下列问题：
(1)甲池为 (填“原电池”、“电解池”或“电镀池”)，A电极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，其电极反应式为 。
(2)乙池中C极为 (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，其电极反应式为 。当池中D极质量增重21.6g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为 L(标准状况)。
(3)丙池中F电极为 (填“正极”“负极”、“阴极”或“阳极”)，该池的总反应的化学方程式为 。
(4)已知丙池中的溶液为400 mL，合上开关K，一段时间后，丙池中，F极增重1.28 g，若不考虑溶液体积变化，则此时溶液的pH为 。
16．写出下列二次电池的电极反应式。
类型 放电时负极反应式 充电时阳极反应式
(1)铅蓄电池：
(2)镍镉电池：
(3)钴酸锂电池：
17．如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后，向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色。试回答下列问题：
(1)电源A极的名称是 。
(2)甲装置中电解反应的总化学方程式是 。
(3)如果收集乙装置中产生气体，两种气体的体积比是 。
(4)欲用丙装置给铜镀银，G应该是 ，电极反应式是 ，电镀液的主要成分是 (填化学式)。
(5)电解过程，丁装置中的现象为 原因是 区分Fe(OH)3胶体和溶液的方法是
18．雾霾天气多次肆虐我国中东部地区。其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO(g)＋2CO(g)2CO2(g)＋N2(g)。在密闭容器中发生该反应时，c(CO2)随温度(T)、催化剂的表面积(S)和时间(t)的变化曲线，如下图所示。
据此判断：
①该反应的ΔH 0(填“＞”或“＜”)，ΔS 0(填“＞”或“＜”)
②在T1温度下，0～2 s内的平均反应速率v(N2)＝ 。
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率。若增大催化剂的表面积，则CO转化率 （填“增大”，“减少”或“不变”）
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是 (填字母)。
（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题。
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。
例如：CH4(g)＋2NO2(g)＝N2(g)＋CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－867.0 kJ·mol－1
2NO2(g)N2O4(g)ΔH＝－56.9 kJ·mol－1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2和H2O(g)的热化学方程式 。
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极a、b表面发生的电极反应式分别为
a： ；
b： 。
19．电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
(1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
① 电解池中X极上的电极反应式为 。
② Y电极上的电极反应式为
③该反应的总反应方程式是：
(2)如要用电镀方法铁上镀铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
① X电极的材料是 ，电极反应式是 。
② Y电极的材料是 ，电极反应式是 。
20．已知：2H2＋O22H2O。
（1）该反应1g氢气完全燃烧放出热量121.6kJ，其中断裂1molH-H键吸收436kJ，断裂1molO=O键吸收496kJ，那么形成1molH-O键放出热量 。
（2）原电池是直接把化学能转化为电能的装置。
I.航天技术上使用的氢－氧燃料电池具有高能、轻便和不污染环境等优点。下图是氢－氧燃料电池的装置图。则：
①溶液中OH-移向 电极（填“a”或“b”）。
②b电极附近pH 。(填增大、减小或不变)
③如把H2改为甲烷，则电极反应式为：正极： ，负极： 。
II.将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，试计算：产生氢气的体积 L。（标准状况）
21．研究去除水体中的污染是环境保护的重要课题。
(1)一种活性炭载纳米铁粉吸附剂去除废水中的可能反应机理如图1所示。图中“*”表示微粒处于吸附状态。
①相同条件下，将活性炭载纳米铁粉和纳米铁粉分别加入含废水中，反应相同时间，采用活性炭载纳米铁粉去除的效率更高，原因是 。
②实验测得反应相同时间，初始pH对去除率影响如图2所示。时，pH越小，去除率越低的原因是 。
③图1所示反应机理可描述为 。
(2)以石墨为阳极、铁为阴极电解含废水可用于去除。电解时各种含氮微粒的浓度、溶液的pH与时间的关系如图3所示。
①0~1min时，阴极发生的主要电极反应方程式为 。
②若向废水中加入一定量的，则电解后废水中的几乎完全转化为，原因是 。
22．能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能源按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率。家用小轿车(燃油汽车)中的动力和能量与化学反应息息相关。
(1)关于汽油在气缸中燃烧反应的叙述正确的是 。
A．汽油燃烧过程中，化学能转化为热能
B．汽油具有的总能量高于生成物二氧化碳和水具有的总能量
C．汽车尾气中含NO的原因是汽油中含有氮元素。燃烧后生成NO
D．断裂汽油和氧气分子中化学键吸收的能量小于生成的碳氧化物和水中化学键放出的能量
(2)汽车中的电瓶为铅酸电池，，已知PbSO4难溶于水。下列说法正确的是 。
A．放电时，理论上每消耗20.7g铅，外电路中转移的电子为0.4mol
B．放电时，正极得电子的物质是PbO2
C．放电时，负极的电极反应式为：Pb-2e-=Pb2+
D．放电时，PbO2发生的是还原反应
(3)碱性氢氧燃料电池中，H2所在的电极为 极(填“正”或“负”)，电极反应式为 。
(4)硫酸铵是一种固态氮肥，俗称“肥田粉”。硫酸铵可由氨与硫酸反应生成，硫酸铵中含有的化学键类型有 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A.在燃料电池中，燃料乙醇在负极发生失电子的反应，故A正确；
B.在燃料电池的外电路中，电子由负极沿导线流向正极，和电流的流向相反，故B正确；
C.根据电池反应：C2H5OH+3O2=2CO2+3H2O，反应转移电子数为12，所以1mol乙醇被氧化时就有12mol电子转移，故C错误；
D.原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极，故D正确；
故选C。
【点睛】原电池是把化学能转化为电能的装置，原电池中，阳离子向正极定向移动，阴离子向负极定向移动，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应。
2．B
【详解】A．原电池负极上发生氧化反应，A说法错误；
B．由图可知，Na在负极失电子发生氧化反应，CO2在正极得电子被还原，B说法正确；
C．电池工作时，电子从负极经外电路流向正极，因此工作时电子由金属钠经外电路流向碳纳米管，C说法错误；
D．该装置是原电池，可将化学能转化为电能供火星探测器使用，D说法错误
因此，本题正确选项为B
3．D
【详解】A. 钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，故A正确；
B. 强酸、强碱、砂纸打磨、与氧化铝反应，而半径小，具有较强的穿透能力，能穿透铝表面的氧化膜结构，破坏铝表面的氧化膜，故B正确；
C. 工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔，沸腾炉里生成二氧化硫，接触室内反应生成三氧化硫，吸收塔生成硫酸，故C正确；
D. NO是一种无色、无味的气体，达到一定浓度时，可以治疗一些疾病，故D错误。
综上所述，答案为D。
4．D
【分析】根据题干信息，由电池工作原理图分析可知，电池工作放电时，Li+向b极移动，则b极为电池的正极，发生还原反应，电极反应式为：xLi＋＋Li1－xLaZrTaO+xe-=LiLaZrTaO，a极为电池的负极，发生氧化反应，据此分析解答问题。
【详解】A．根据上述分析可知，电池工作放电时，a极为电池的负极，发生氧化反应，A选项正确；
B．由电池工作原理图可知，LiLaZrTaO固态电解质起到传导Li+的作用，B选项正确；
C．电池充电时，b极为阳极，发生氧化反应，电极反应式为：LiLaZrTaO －xe－=xLi＋＋Li1－xLaZrTaO，C选项正确；
D．充电时，a极为阴极，发生的反应为6C+ xe-+xLi＋=LixC6：每转移xmol电子，增重7x g，D选项错误；
答案选D。
5．B
【分析】根据题干信息，Na+向c极方向移动，则c为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2，d为阴极，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，因此a为电源负极，b为电源正极，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析可知，a为负极，A错误；
B．c为阴极，电极反应式为：2H++2e-=H2，氢离子浓度减小，pH增大，B正确；
C．d为阴极，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl2，Cl2为不可燃气体，C错误；
D．电解过程中，Na+不参与反应，Na+的物质的量不变，D错误；
答案选B。
6．D
【分析】根据实验装置，产生氢气的电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，右端产生NaOH，说明Y为阳离子交换膜。
【详解】A．该装置工作时，产生氢气的电极为阴极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，选项A正确；
B．根据图中物质的关系可知，液相反应为CH2=CH2+2CuCl2→ClCH2CH2Cl+2CuCl(s)，选项B正确；
C．左端电极为阳极，发生的电极反应为CuCl-e-+Cl-=CuCl2，Cl-透过交换膜X进入阳极反应，所以X为阴离子交换膜，选项C正确；
D．电路中每转移1mol电子，阴极生成标准状况下的氢气11.2L，阳极不产生气体，选项D错误；
答案选D。
7．D
【详解】A．中锂元素的化合价为+1价，根据化合物中各元素的代数和为0可知，N元素的化合价为-3价，故A正确；
B．由原理图可知， 与水反应生成氨气和W，元素的化合价都无变化，W为LiOH，反应方程式:+3H2O= 3LiOH+NH3↑，故B正确；
C．过程III电解LiOH产生O2，阳极反应为，故C正确；
D．由原理图可知，过程III为电解氢氧化锂生成锂单质、氧气和水，电能转化为化学能，故D错误；
故答案为D
8．D
【分析】该装置为原电池，根据图中电子移动方向可知，左侧电极为负极，负极上SO2发生失电子的反应生成，右侧电极为正极，正极上O2发生得电子的反应生成H2O2，负极反应式为，正极反应式为，所以协同转化总反应为SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4，原电池工作时，阴离子移向负极，阳离子移向正极；
【详解】A．反应①不能自发进行，则反应①是吸热反应，反应②能自发进行，则反应②是放热反应，反应②释放的能量可以用于反应①，A项正确；
B．由图可知，生成H2O2的电极反应为，B项正确；
C．根据总反应可知，右侧消耗H+的量等于迁移过来H+的量，硫酸的总量不变，所以反应过程中不需补加稀H2SO4，C项正确；
D．负极反应式为，正极反应式为，则协同转化总反应为SO2+O2+2NaOH=H2O2+Na2SO4，D项错误；
故选D。
9．D
【分析】原电池正极发生还原反应，负极发生氧化反应，根据原理示意图可知，M极为负极，反应为 CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+；N极为正极，反应为+6e-+8H+=2Cr(OH)3+H2O。
【详解】A．N极附近H+被消耗，pH应该增大，A正确；
B．M极失电子，发生氧化反应，是负极，B正确；
C．CH3OH失电子发生氧化反应，C正确；
D．负极：CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H+；正极：+6e-+8H+=2Cr(OH)3+H2O，根据得失电子守恒有0.1mol参加反应，从负极到正极只能迁移0.6molH+，D错误；
故答案为：D。
10．D
【分析】常温下铁在浓硝酸中钝化，铜溶于浓硝酸中，铜电极是负极，铁电极是正极，据此解答。
【详解】A．铜电极是负极，铁电极是正极，因此电池工作时，外电路中电子流动方向为Cu电极→导线→Fe电极，A错误；
B．铜电极是负极，Cu电极上的电极反应式为Cu－2e－＝Cu2＋，B错误；
C．铜溶解，电池工作一段时间后，容器中溶液的颜色由无色变为蓝色，C错误；
D．若用稀硫酸代替浓硝酸，金属性铁大于铜，因此铜电极是正极，铁电极是负极，电池工作时，Fe电极上发生氧化反应，D正确；
答案选D。
11．D
【详解】A．a和b不连接时，发生Fe+Cu2+=Cu+Fe2+置换反应，则铁片上会有金属铜析出，选项A正确；
B．a和b用导线连接时形成原电池，Cu为正极，在正极上阳离子得电子，发生反应：Cu2++2e-=Cu，选项B正确；
C．无论a和b是否用导线连接，均发生Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，所以铁片会溶解，选项C正确；
D．a和b用导线连接时形成原电池，铁作负极， 铜作正极，根据原电池的工作原理，电子从负极经外电路流向正极，即从锌流向铜，选项D不正确；
答案选D。
12．B
【分析】由图可知，Fe为原电池的负极，失电子发生氧化反应，电极反应为Fe-2e-=Fe2+；正极为通入O2的一极，O2得电子发生还原反应，O2+2e-+2H+=H2O2。
【详解】A．根据分析可知，负极反应为Fe-2e-=Fe2+，A正确；
B．根据分析可知，正极反应为O2+2e-+2H+=H2O2，B错误；
C．不通入氧气，正极HCOOH电离出的H+得电子产生H2，C正确；
D．H2O2与HCOOH发生氧化还原反应生成CO2和H2O，方程式为HCOOH+H2O2=CO2↑+2H2O，D正确；
故选B。
13．C
【详解】A．铁丝发生吸氧腐蚀也需要水参加，图①干燥的空气中没有水分，故A错误；
B．图②采用的是牺牲阳极的阴极保护法，金属M必须比铁活泼才可以，则M不可用石墨代替，故B错误；
C．图③采用的是外加直流电源保护法，若电源断开，则钢铁闸门和周围的海水形成原电池，发生的是吸氧腐蚀，故C正确；
D．图③采用的是外加直流电源的阴极保护法，辅助电极N为阳极，可以是惰性电极石墨，则N可选石墨，故D错误；
答案C。
14．(1) 原电池 阳极
(2)Cu2＋＋2e－=Cu
(3)2.24
(4)无变化
(5)增大
【分析】闭合开关后，Zn、Cu和稀硫酸可构成原电池，其中Zn活泼是负极，Cu是正极；则乙装置是电解池，石墨棒与负极相连为阴极，Pt与正极相连为阳极，以此解题。
【详解】（1）由分析可知，甲装置的名称是原电池；装置乙中Pt为阳极；
（2）石墨棒为阴极，发生还原反应为：Cu2＋＋2e－=Cu；
（3）甲、乙装置中转移电子的物质的量相等，甲中产生气体为H2，当生成0.1 mol气体时，反应中转移了0.2 mol电子，则乙中阳极放出0.1 mol Cl2，标况下体积为2.24L；
（4）若将乙中两个电极都换成铜，则乙装置相当于电镀铜的装置，阳极溶解的铜和阴极析出的铜一样多，溶液中Cu2＋的浓度基本不变，故溶液的颜色无变化；
（5）若将乙中溶液换成NaCl溶液，则乙装置就是电解饱和食盐水的装置，因反应生成了NaOH，故电解后溶液的pH增大。
15． 原电池 负极 阳极 1.12 阴极 1
【分析】根据原电池和电解池的区别分析，燃料电池中燃料为负极，氧化剂为正极，连接电源正极的为电解池阳极，连接电源负极的为电解池阴极。
【详解】(1)根据图中信息可知甲池为燃料电池，因此甲池为原电池，燃料作负极，氧化剂氧气作正极，因此A电极为负极，甲醇失去电子，在碱性条件下反应生成碳酸根和水，其电极反应式为；故答案为：原电池；负极；。
(2)B为正极，因此乙池中C极为阳极，溶液中的银离子得到电子，其电极反应式为。当池中D极质量增重21.6g即物质的量为0.02mol时，根据关系式O2～4Ag，因此甲池中B电极理论上消耗O2的物质的量为0.005mol，体积为0.005mol×22.4 L mol 1=1.12L；故答案为：阳极；；1.12。
(3)A为负极，因此丙池中F电极为阴极，该池中阳极生成氧气和硫酸，阴极生成铜，其总反应的化学方程式为；故答案为：阴极；。
(4)根据题意，F极增重1.28 g即物质的量为0.02mol，根据方程式，则硫酸的物质的量为0.02mol，若不考虑溶液体积变化，则此时溶液的，则pH为1；故答案为：1。
16．
【详解】(1)铅蓄电池：中正反应为放电过程，Pb化合价由0价升高到+2价，失电子，发生氧化反应，作负极，故负极反应式为；逆反应为充电过程，阳极发生失电子的氧化反应，故为PbSO4生成PbO2的反应，阳极反应式为；
(2) 镍镉电池：中正反应为放电过程，Cd化合价由0价升高到+2价，失电子，发生氧化反应，作负极，故负极反应式为；逆反应为充电过程，阳极发生失电子的氧化反应，故为Ni(OH)2生成NiOOH的反应，阳极反应式为；
(3) 钴酸锂电池：中正反应为放电过程，LixC6化合价由0价升高到+1价，失电子，发生氧化反应，作负极，故负极反应式为；逆反应为充电过程，阳极发生失电子的氧化反应，故为LiCoO2生成的反应，阳极反应式为。
17．(1)正极
(2)2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4
(3)1∶1
(4) Ag Ag-e-=Ag+ AgNO3
(5) Y极附近红褐色变深 氢氧化铁胶粒带正电，在电场的作用下，氢氧化铁胶粒电泳至Y极附近使Y极附近红褐色变深 丁达尔现象
【分析】向乙中滴入酚酞溶液，在F极附近显红色，说明F极附近生成了OH-，则F电极为阴极，D、H、Y为阴极，C、E、G、X为阳极，A为正极，B为负极。
【详解】（1）由上述分析可知，F极为阴极，则C电极为阳极，电源 A 为正极，故答案为：正极；
（2）甲装置中电解CuSO4溶液，阴极Cu2+得电子生成Cu，阳极水电离出的OH-失电子，电解CuSO4溶液的总反应为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4，故答案为：2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4；
（3）电解饱和食盐水的方程式为，由化学方程式可知，Cl2、H2的物质的量相等，则两种气体的体积比是1：1，故答案为：1：1；
（4）铜上镀银，则铜作阴极，银作阳极，G是阳极，则G为银，电极反应式为：Ag-e-=Ag+，电镀液为镀层金属的溶液，应为AgNO3，故答案为：Ag；Ag-e-=Ag+；AgNO3；
（5）装置丁中，氢氧化铁胶粒向Y极迁移，使Y极附近液体的红褐色加深，所以看到的现象是Y极附近红褐色变深；Y极是阴极，则说明氢氧化铁胶粒带正电荷；胶体能产生丁达尔现象，而溶液不能，因此利用丁达尔现象区分Fe(OH)3胶体和溶液，故答案为：Y极附近红褐色变深；氢氧化铁胶粒带正电，在电场的作用下，氢氧化铁胶粒电泳至Y极附近使Y极附近红褐色变深；丁达尔现象。
18． ＜ ＜ 0.05mol·L－1·s－1 不变 b d CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+2H2O(g)+CO2(g) △H=－810.1kJ·mol－1 2H2O－4e－=O2↑+4H+ 2CO2+4e－+4H+=2HCOOH
【详解】(1)①由图1可知，温度T1先到达平衡，故温度T1＞T2，温度越高平衡时，二氧化碳的浓度越低，说明升高温度平衡向逆反应移动，故正反应为放热反应，即△H＜0，根据2NO(g)+2CO(g)2CO2(g)+N2(g)可知，△S＜0，故答案为＜；＜；
②由图可知，T2温度时2s到达平衡，平衡时二氧化碳的浓度变化量为0.2mol/L，故v(CO2)==0.1mol/(L s)，速率之比等于化学计量数之比，故v(N2)=v(CO2)=×0.1mol/(L s)=0.05mol/(L s)，故答案为0.05mol/(L s)；
③接触面积越大反应速率越快，到达平衡的时间越短，但催化剂不影响平衡移动，则CO转化率不变，故答案为不变；
④a、到达平衡后正、逆速率相等，不再变化，t1时刻V正最大，之后随反应进行速率发生变化，未到达平衡，故a错误；b、该反应正反应为放热反应，随反应进行温度升高，化学平衡常数减小，到达平衡后，温度为定值，达最高，平衡常数不变，为最小，图象与实际符合，故b正确，c、t1时刻后二氧化碳、NO的物质的量发生变化，t1时刻未到达平衡状态，故c错误；d、NO的质量分数为定值，t1时刻处于平衡状态，故d正确；故答案为bd；
(2)①已知：Ⅰ、CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H1=-867kJ/mol，Ⅱ、2NO2(g)N2O4(g)△H2=-56.9kJ/mol，根据盖斯定律，Ⅰ-Ⅱ得CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，故△H=-867kJ/mol-(-56.9kJ/mol)=-810.1kJ/mol，即CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，△H=-810.1kJ/mol，故答案为CH4(g)+N2O4(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)，△H=-810.1kJ/mol；
②由图可知，左室通入水，生成氧气与氢离子，电极a表面发生氧化反应，为负极，电极反应式为2H2O-4e-═O2↑+4H+，右室通入二氧化碳，酸性条件下生成HCOOH，电极b表面发生还原反应，为正极，电极反应式为2CO2+4e-+4H+═2HCOOH，故答案为2H2O-4e-═O2↑+4H+；CO2+2H++2e-=HCOOH。
19．(1) 2H＋＋2e =H2↑或2H2O+2e-= H2↑ + 2OH- 2Cl 2e =Cl2↑
(2) 铁 Cu2++2e =Cu 铜 Cu 2e =Cu2+
【解析】（1）
如图所示，该装置为电解池，若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液。① 电解池中X极与电源的负极相连，发生还原反应，所以X极上的电极反应式为2H＋＋2e =H2↑或2H2O+2e-= H2↑ + 2OH-，故答案：2H＋＋2e =H2↑或2H2O+2e-= H2↑ + 2OH-。
② 电解池中Y电极与电源的正极相连，发生氧化反应，所以Y电极上的电极反应式为2Cl 2e =Cl2↑，故答案：2Cl 2e =Cl2↑。
③该电解池的总反应方程式为，故答案：。
（2）
要用该装置在铁上镀铜，铜和电源的正极相连，发生氧化反应，电极反应式是Cu 2e =Cu2+；铁和电源的负极相连，发生还原反应，电极反应式是Cu2++2e =Cu；
电解液应选用CuSO4溶液，
则① X电极的材料是铁，电极反应式是Cu2++2e =Cu，故答案：铁；Cu2++2e =Cu。
② Y电极的材料是铜，电极反应式是Cu 2e =Cu2+，故答案：铜；Cu 2e =Cu2+。
20． 463.6kJ a 增大 O2＋2H2O＋4e－＝4OH－ CH4－8e－＋10OH－＝CO32－＋7H2O 4.48
【详解】分析：（1）根据ΔH＝反应物的化学键断裂吸收的能量－生成物的化学键形成释放的能量计算；
（2）I.根据原电池的工作原理分析解答；
II.锌作负极，失去电子，银作正极，溶液中的氢离子在正极放电，据此解答。
详解：（1）1g氢气完全燃烧放出热量121.6kJ，则2mol氢气即4g氢气完全燃烧放出热量为4×121.6kJ＝486.4kJ；其中断裂1molH-H键吸收436kJ，断裂1molO=O键吸收496kJ，因此有2×436+496－2×2×x＝－486.4，解得x＝463.6，即形成1molH-O键放出热量为463.6kJ；
（2）I.根据电子的流向可知a电极是负极，b电极是正极。则
①原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，则溶液中OH-移向a电极。
②b电极是正极，氧气得到电子转化为氢氧根，氢氧根浓度增大，则b电极附近pH增大；
③如把氢气改为甲烷，由于电解质溶液显碱性，则负极甲烷失去电子转化为碳酸根，电极反应式为CH4－8e－＋10OH－＝CO32－＋7H2O，正极氧气得到电子，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－＝4OH－。
II.金属性锌大于银，锌作负极，失去电子，银作正极，溶液中的氢离子在正极放电。若该电池中两电极的总质量为60g，工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g，减少的质量就是参加反应的锌的质量，为13g，物质的量是13g÷65g/mol＝0.2mol，转移0.4mol电子，根据电子得失守恒可知生成氢气是0.4mol÷2＝0.2mol，在标准状况下的体积是0.2mol×22.4L/mol＝4.48L。
21．(1) 活性炭具有吸附性，能吸附；活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，加快反应速率 pH低于4.0，纳米铁粉易与反应放出氢气，被还原的数目减少 失去电子转化为，失去电子转化为或，吸附于活性炭表面的得到电子转化为进入溶液(或离开活性炭表面)
(2) 电解时阳极产生，将溶液中的氧化为
【详解】（1）①活性炭具有吸附性，能吸附大量的，活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，原电池反应可以加快反应速率，这样可以提高的去除效率，故答案为：活性炭具有吸附性，能吸附；活性炭载纳米铁粉能形成铁碳原电池，加快反应速率；
②时，pH越小，氢离子浓度越大，纳米铁粉易与反应放出氢气，被还原的数目减少，故答案为：纳米铁粉易与反应放出氢气，被还原的数目减少；
③由图可知，失去电子转化为，失去电子转化为或，吸附于活性炭表面的得到电子转化为进入溶液(或离开活性炭表面)故答案为：失去电子转化为，失去电子转化为或，吸附于活性炭表面的得到电子转化为进入溶液(或离开活性炭表面)；
（2）①由图可知0~1min时，减小，浓度增大趋势大于氮气，则此时发生的主要反应为转化为，阴极电极反应为：，故答案为：；
②若向废水中加入一定量的，氯离子在阳极放电生成氯气，氯气具有强的氧化性，能将溶液中的氨气氧化成氮气，故答案为：电解时阳极产生，将溶液中的氧化为；
22． AD BD 负 H2﹣2e-+2OH-=2H2O 离子键、极性共价键
【详解】(1) A．汽油燃烧放热，汽油燃烧过程中，化学能转化为热能，故A正确；
B．汽油燃烧属于放热反应，汽油和氧气具有的总能量高于生成物二氧化碳和水具有的总能量，故B错误；
C．汽油中不含氮元素，汽车尾气中含NO的原因是空气中的氮气和氧气在发动机内放电条件下生成NO，故C错误；
D．汽油燃烧放热，断裂汽油和氧气分子中化学键吸收的能量小于生成的碳氧化物和水中化学键放出的能量，故D正确；
选AD。
(2) A．放电时，负极反应为，理论上每消耗20.7g铅，外电路中转移的电子为0.2mol，故A错误；
B．放电时，正极PbO2得电子生成PbSO4，故B正确；
C．放电时，负极的电极反应式为：，故C错误；
D．放电时，PbO2得电子生成发生原反应，故D正确；
选BD。
(3)碱性氢氧燃料电池中，氢气失电子发生氧化反应，H2所在的电极为负极，电极反应式为H2﹣2e-+2OH-=2H2O；
(4)硫酸铵是离子化合物，由硫酸根离子、铵根离子构成，含有的化学键类型有离子键、极性共价键。
答案第1页，共2页
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